当今世界正面临着气候变化所带来的前所未有的挑战。2015年全球197个国家签订《巴黎协定》,致力于将本世纪地球气温升幅限制在比工业化前水平高1.5 °C以内。然而,根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2021年的最新评估报告,人类活动导致的全球变暖已经在生态系统中造成了巨大的破坏,地球气候正在接近不可逆转的转折点。预计到2040年,地球将会升温超过1.5 °C。若出现这一情形,意味着《巴黎协定》目标的失败,同时也警示我们,气候变化危机迫在眉睫。
作为一个负责任的大国,我国正积极应对气候变化。习近平总书记在2021年联合国大会一般性辩论上强调,中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。这一面向世界的庄严承诺正深刻地影响着我国的经济结构和产业走向,改变着人们的生活。那么,碳中和的全面推进对于我国奶业来说又意味着什么呢?
01 温室效应,不仅仅是二氧化碳 提到碳,大家往往首先想到的是二氧化碳(CO2)。CO2是大气中最重要的温室气体。2019年大气中的CO2平均浓度再创新高,达410 ppm,是工业化前水平的144%[1]。CO2的寿命很长,会在大气中滞留几个世纪,其所带来的温室效应甚至会持续更久,可达上千年。 而除了CO2,还有一些其他的温室气体同样在全球变暖的过程中推波助澜,特别是甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)。CH4在大气中仅存在十年左右,随后分解为CO2 和H2O。尽管其寿命相对较短,作为一种强大的温室气体,CH4会带来较强的短期升温效应。CH4对全球变暖产生了重要影响,但其所受的关注远远不如CO2。根据IPCC所提出的核算方法——GWP100(用于将不同的温室气体折算为CO2等价物,即CO2-eq),一单位质量CH4 所造成的温室效应是同等质量CO2的27~30倍[1]。 N2O,俗称“笑气”,是一种“超级温室气体”。N2O的温室效应潜能是同等单位质量CO2的273倍。其在大气中存在约百年的时间,具有更强的破坏力[1]。 主要温室气体及其区别[1,2] 02 牛肉和牛奶的碳足迹高于其他食品品种 在人类活动所导致的温室气体排放总量中,畜牧业占据约18%,其中牛奶和牛肉生产最为受到关注。从全球平均水平来看,生产1 kg的牛肉和牛奶蛋白会分别导致295 kg和87 kg的CO2-eq,明显高于大部分的其他动物产品(猪肉55 kg,鸡肉35 kg,鸡蛋 31 kg)[3]。这也是部分学者和环保人士呼吁少吃牛肉的重要原因之一。 然而牛作为反刍动物,可以消化一些人类无法直接食用的原料,如饲草、秸秆等,从而促进资源的有效利用,降低污染[4]。 因此,关于牛肉和牛奶生产在环境可持续发展中所扮演的角色,仍然存在着较多争议。 03 牛奶生产所排放的温室气体 约60%为甲烷 牛奶生产过程中的多个环节都会产生温室气体,其中CO2, CH4 和N2O分别占到约17%,59%和24%[3]。因此,当前各国的奶业碳减排其实更多地是针对CH4 而非CO2。 CH4的排放主要是来源于奶牛的肠道发酵(通过打嗝放屁等过程排出),以及粪便挥发[5]。尽管CH4 会在十几年后分解,但是近年来牛肉和牛奶消费的持续增加(特别是在发展中国家),依然导致了大气中CH4总量的快速累积,从而造成了较强的近期温室效应。 需要强调的是,尽管CO2 和N2O在牛奶生产过程中所占的排放比例相对较少,其也有着同等重要的地位并值得更多的关注。例如,在牛奶生产消费的各个环节中,如牛舍运行、牛奶运输等,涉及到大量的能源使用。这更深层次地加快了对于化石燃料(碳氢化合物)的开采,导致原本存储在地下的碳以CO2的形式排放到大气中。此外,饲料生产过程中的过量施肥和奶牛粪便的不当处理,不仅会排放更多的N2O和NH3(氨气,促进酸雨形成),还可能会导致土壤和水体的严重氮污染,造成土壤酸化、水体富营养化等后果。 荷兰目前已陷入氮污染危机——由于在有限的土地内养殖大量牲畜,过多氮氧化合物和NH3的排放造成了自然环境的持续恶化。内阁决心大幅缩减牲畜数量(30%左右)并进行全面的畜牧业绿色改革,这导致了大规模的农民抗议[6]。 04 我们距离碳中和有多远? 中和,即排放与移除的相互抵消,达到相对的零排放。对于奶业而言,首先需要明晰的是,当我们提到碳中和时,是指温室气体的全面中和,而非仅仅CO2。简单来说,碳中和可以从“减排”和“抵消”两个路径进行实现。 减排,顾名思义,即通过源头减少温室气体的排放。 从生产源来讲,在奶业生产的整个链条中,从牧场前端的饲料生产,到牧场内部的牛群饲喂及粪污处理,再到牧场末端的牛奶加工与运输,各个环节都有很大的减排潜力(主要依赖于技术进步和政策导向)。 从消费源来说,尽管越来越多的消费者,特别是在欧洲,选择成为素食主义,全球肉类消费仍然在持续增长。而相对于直接控制消费,减少浪费或许是当下更值得提倡且可持续的方式。在英国,每年约33万吨牛奶被浪费,占到全国总产量的7%。我国《反食品浪费法》于2021年4月29日出台实施,明确指出由于随意废弃、不合理利用等所造成的食品浪费涉及违法行为。做为一名消费者,自觉减少浪费则是在为奶业的碳减排贡献力量。 抵消,则通过移除大气中的温室气体(通常仅指CO2)以降低其所带来的温室效应。 对于农业系统而言,大部分的抵消潜力来自于土壤的碳固存。例如,通过完善草地管理和加快植树造林来加快碳吸收。然而,部分研究显示,当前草场固碳所带来的减排效应不足农场总排放量的30%,在有些案例中甚至可以忽略不计[7-9]。因此,仅依靠土壤固碳来实现碳中和还远远无法满足需求,但这一路径仍然被认为有巨大减排潜力。 与此同时,各国正致力于发展的碳捕捉与储存技术或进一步推动未来碳中和的实现。 总而言之,碳中和意味着深刻而严肃的行业变革,我们目前所采取的措施还远远不够。而对于我国奶业而言,首先需要做的则是建立起一套科学完善且适用于我国国情的温室气体核算体系。将其与实际生产相结合,并在行业内进行全面的碳排查。由此才能进一步制定合理的减排目标,明确职责,因地制宜采取减排措施,从而真正地将口号付诸行动。 参考文献 【1】IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 3−32, doi:10.1017/9781009157896.001 【2】Persson, U. M., Johansson, D. J. A., Cederberg, C., Hedenus, F., & Bryngelsson, D. (2015). Climate metrics and the carbon footprint of livestock products: Where’s the beef? Environmental Research Letters, 10(3), 034005. https://doi.org/10.1088/1748-9326/10/3/034005 【3】GLEAM 2.0 - Assessment of greenhouse gas emissions and mitigation potential https://www.fao.org/gleam/results/en/ 【4】Van Zanten, H. H. E., Van Ittersum, M. K., & De Boer, I. J. M. (2019). The role of farm animals in a circular food system. Global Food Security, 21, 18–22. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2019.06.003 【5】Van Middelaar, C. E. (2014). Milk Production & Greenhouse Gases. Wageningen University. 【6】Planning Office for the Living Environment of the Netherlands https://www.pbl.nl/onderwerpen/stikstof-en-natuur/nieuwsberichten, accessed 06-07-2022 【7】Battini, F., Agostini, A., Tabaglio, V., & Amaducci, S. (2016). Environmental impacts of different dairy farming systems in the Po Valley. Journal of Cleaner Production, 112, 91–102. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.09.062 【8】Salvador, S., Corazzin, M., Romanzin, A., & Bovolenta, S. (2017). Greenhouse gas balance of mountain dairy farms as affected by grassland carbon sequestration. Journal of Environmental Management, 196, 644–650. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.03.052 【9】Stanley, P. L., Rowntree, J. E., Beede, D. K., DeLonge, M. S., & Hamm, M. W. (2018). Impacts of soil carbon sequestration on life cycle greenhouse gas emissions in Midwestern USA beef finishing systems. Agricultural Systems, 162(February), 249–258. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2018.02.003 作者介绍: 王越 瓦赫宁根大学动物生产系统组博士生 感谢周锡龙博士对本文提出的宝贵建议 初识如故人,君心似我心 //图文排版:April //审核:April 来源: